《液压技术基础》课件第7-液压缸
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的运动范围是3l，所以机器占地面积较大。
L
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活塞杆固装在机架上，缸筒则与工作台相连。
工作台的移动范围只等于活塞有效行程l的2倍(2l)， 所以机器占地面积较小。
L
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(3)基本参数
双活塞杆液压缸的两端直径通常是相等的，因而液压缸 左、右两腔的有效面积相同。
液压缸只有一端有活塞杆，从缸的端头伸出。其结构组 成与双活塞杆液压缸相似。
职能符号：
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结构动画
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(2)工作原理
无杆腔 进油腔
有杆腔 回油腔
特点：
因两侧有效作用面积和油液压力不等，活塞在液压 力的作用下，作直线往复运动，但速度不相同。
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v
v2 v1
1 1( d
)2
D
可知：单活塞杆液压缸左、右两个方向的工作性能不对称的。
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(5)差动液压缸
若要得到对称的工作特性，对单活塞杆液
压缸来说可采用差动工作方式来实现。 所谓差
动工作方式，就是把油路接成如图所示的差动
连接，即压力油同时进入大腔和小腔。这时两
（2）差动油缸克服了活塞杆面积，对往复运动 力与速度的影响。
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二、柱塞式液压缸
柱塞式液压缸由缸筒1、 活塞2、缸套3和弹簧卡圈4等 零件组成。压力油从唯一的 油口进入缸筒，推动柱塞向 下运动，压力油泄掉，柱塞 不会自动向上运动。
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为了实现双向往复运动，即实现两个方向的液压驱动，可 采用双柱塞缸并排安装的方案。
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(6)柱塞只靠钢套支撑而不与缸体接触，这样缸筒易于加工， 故适于做长行程的液压缸。若太长，有时需要加辅助导向 机构。
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三、摆动式液压缸
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(4)柱塞端面是受油压的工作面，所以: 柱塞上有效作用力为:
F pA d2 p
4
柱塞的运动速度为:
Q 4Q v
A d2
式中：d-柱塞直径，其它符号意义同前。
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(5)柱塞式液压缸是单作用式的，它的回程需要借助自重（垂 直放置时）、弹簧力等其它外力来完成。
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摆动式液压缸的输出扭矩和转速
输出转矩：
Mt Zd2D 2pbrdrZ 2pb[(D 2)2(d2)2]Z 8pb(D2d2)
液压技术基础
上堂课内容回顾
（1）各种液压泵的结构和原理。 （2）各液压泵的特性和应用。
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第四章 液压缸与液压马达
油马达输出的是转速和转矩，是连续的转动；而有些 工作机要求的是力和往复直线运动或者是转矩较小的往复摆 动，这就是动力油缸。
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若供油压力和流量不变，则活塞往复运动时，两个方向上 的作用力和速度是相等的，其中：
作用力： 速度：
FAp(D2d2)p
4 Q
v
1 （D2 d2)
4
式中：p-供油压力；A-活塞有效面积；Q-供油量；d-活塞杆 直径；D-活塞直径。
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2.单活塞杆液压缸
(1) 结构特点：
v3
( A1
Q
A2 )
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可知：
➢a.只要改变活塞杆的直径就可改变运动速度。因此，采用差 动液压缸可以方便地实现所要求的快速运动，比从大油腔 单独供油时的速度大；
➢b.只要有A1=2A2 （即： d 2 D 2 2）的关系，差动连接的运 动速度v3可以等于小腔进油(供油流量不变)大腔回油时的运 动速度；
腔的压力虽然相同，但由于两腔有效面积不同，
故而推动活塞向右的力大于推活塞向左的力，
因此活塞会产生向右的运动。
pQ
Q`
v3
活塞向右运动时，小腔排出 的油流量为Q`，这股流量与供 油流量合在一起进入大腔，使 活塞向右运动的速度加快。
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Q' v3 A2
v3A 1Q Q ' Q v3A 2
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(3)安装方式
例：液压刨床
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(4)基本参数
①从大腔(无杆腔)进油
F1 p1A1 A2p2 4[D2p1 (D2 d2)p2]
v1
Q 4Q
A1 D2
②从小腔进油
F2
p1A2
A1p2
[(D2
4
d2)p1
D2p2]
v2
Q A2
4Q
(D2 d2)
③v2、v1之比称为速度比：
摆动式液压缸是一种作往复旋转运动的执行元件。
符号：
单片式摆动式液压缸，由于结构的限制，其旋转的 角度小于360°。
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双片式摆动液压缸，摆动角度小于180°。但与单片式相 比，在结构尺寸相同的情况下，其输出转矩增大一倍，并 具有径向液压力平衡的优点。
双片式和单片式，都可使输出轴作逆时针和作顺时针旋转。
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1.双活塞杆液压缸
缸的职能符号：
(1)结构特点： 两侧有效工作面积一样。
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(2)安装方式：两种
缸筒固装在机架上，活塞杆与工作台相连。 这种安装方式当活塞杆的有效行程为l时，整个工作台
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由此可见这种液压缸的工作有如下特点：
(1)它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向 的运动，柱塞的回程要靠其它的外力或柱塞的自重(当液压 缸垂直放置时)；
(2)柱塞只靠缸套支承，而不与缸筒接触，这样缸筒极易加 工，故适于做长行程液压缸；
(3)工作时液压缸总受压，它必须具有足够的刚度。
➢c.这种缸的活塞推力为：
F3p(A1A2)4d2p1
返回时，如果回油压力p2 =0，则推力为
F 2 p 1 A 2 A 1 p 2 4 [ ( D 2 d 2 ) p 1 D 2 p 2 ] 4 d 2 p 1
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可见：
（1）F2=F3，差动液压缸可以实现活塞左右运 动时的推力相等，而且推力比非差动连接小。
L
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活塞杆固装在机架上，缸筒则与工作台相连。
工作台的移动范围只等于活塞有效行程l的2倍(2l)， 所以机器占地面积较小。
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(3)基本参数
双活塞杆液压缸的两端直径通常是相等的，因而液压缸 左、右两腔的有效面积相同。
液压缸只有一端有活塞杆，从缸的端头伸出。其结构组 成与双活塞杆液压缸相似。
职能符号：
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结构动画
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(2)工作原理
无杆腔 进油腔
有杆腔 回油腔
特点：
因两侧有效作用面积和油液压力不等，活塞在液压 力的作用下，作直线往复运动，但速度不相同。
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v
v2 v1
1 1( d
)2
D
可知：单活塞杆液压缸左、右两个方向的工作性能不对称的。
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(5)差动液压缸
若要得到对称的工作特性，对单活塞杆液
压缸来说可采用差动工作方式来实现。 所谓差
动工作方式，就是把油路接成如图所示的差动
连接，即压力油同时进入大腔和小腔。这时两
（2）差动油缸克服了活塞杆面积，对往复运动 力与速度的影响。
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二、柱塞式液压缸
柱塞式液压缸由缸筒1、 活塞2、缸套3和弹簧卡圈4等 零件组成。压力油从唯一的 油口进入缸筒，推动柱塞向 下运动，压力油泄掉，柱塞 不会自动向上运动。
2020/10/2 20.10.2
为了实现双向往复运动，即实现两个方向的液压驱动，可 采用双柱塞缸并排安装的方案。
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(6)柱塞只靠钢套支撑而不与缸体接触，这样缸筒易于加工， 故适于做长行程的液压缸。若太长，有时需要加辅助导向 机构。
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三、摆动式液压缸
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(4)柱塞端面是受油压的工作面，所以: 柱塞上有效作用力为:
F pA d2 p
4
柱塞的运动速度为:
Q 4Q v
A d2
式中：d-柱塞直径，其它符号意义同前。
2020/10/2 20.10.2
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(5)柱塞式液压缸是单作用式的，它的回程需要借助自重（垂 直放置时）、弹簧力等其它外力来完成。
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摆动式液压缸的输出扭矩和转速
输出转矩：
Mt Zd2D 2pbrdrZ 2pb[(D 2)2(d2)2]Z 8pb(D2d2)
液压技术基础
上堂课内容回顾
（1）各种液压泵的结构和原理。 （2）各液压泵的特性和应用。
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第四章 液压缸与液压马达
油马达输出的是转速和转矩，是连续的转动；而有些 工作机要求的是力和往复直线运动或者是转矩较小的往复摆 动，这就是动力油缸。
2020/10/2 20.10.2
若供油压力和流量不变，则活塞往复运动时，两个方向上 的作用力和速度是相等的，其中：
作用力： 速度：
FAp(D2d2)p
4 Q
v
1 （D2 d2)
4
式中：p-供油压力；A-活塞有效面积；Q-供油量；d-活塞杆 直径；D-活塞直径。
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2.单活塞杆液压缸
(1) 结构特点：
v3
( A1
Q
A2 )
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可知：
➢a.只要改变活塞杆的直径就可改变运动速度。因此，采用差 动液压缸可以方便地实现所要求的快速运动，比从大油腔 单独供油时的速度大；
➢b.只要有A1=2A2 （即： d 2 D 2 2）的关系，差动连接的运 动速度v3可以等于小腔进油(供油流量不变)大腔回油时的运 动速度；
腔的压力虽然相同，但由于两腔有效面积不同，
故而推动活塞向右的力大于推活塞向左的力，
因此活塞会产生向右的运动。
pQ
Q`
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活塞向右运动时，小腔排出 的油流量为Q`，这股流量与供 油流量合在一起进入大腔，使 活塞向右运动的速度加快。
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Q' v3 A2
v3A 1Q Q ' Q v3A 2
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(3)安装方式
例：液压刨床
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(4)基本参数
①从大腔(无杆腔)进油
F1 p1A1 A2p2 4[D2p1 (D2 d2)p2]
v1
Q 4Q
A1 D2
②从小腔进油
F2
p1A2
A1p2
[(D2
4
d2)p1
D2p2]
v2
Q A2
4Q
(D2 d2)
③v2、v1之比称为速度比：
摆动式液压缸是一种作往复旋转运动的执行元件。
符号：
单片式摆动式液压缸，由于结构的限制，其旋转的 角度小于360°。
2020/10/2 20.10.2
21/35
双片式摆动液压缸，摆动角度小于180°。但与单片式相 比，在结构尺寸相同的情况下，其输出转矩增大一倍，并 具有径向液压力平衡的优点。
双片式和单片式，都可使输出轴作逆时针和作顺时针旋转。
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2020/10/2 20.10.2
4/35
1.双活塞杆液压缸
缸的职能符号：
(1)结构特点： 两侧有效工作面积一样。
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(2)安装方式：两种
缸筒固装在机架上，活塞杆与工作台相连。 这种安装方式当活塞杆的有效行程为l时，整个工作台
16/35
由此可见这种液压缸的工作有如下特点：
(1)它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向 的运动，柱塞的回程要靠其它的外力或柱塞的自重(当液压 缸垂直放置时)；
(2)柱塞只靠缸套支承，而不与缸筒接触，这样缸筒极易加 工，故适于做长行程液压缸；
(3)工作时液压缸总受压，它必须具有足够的刚度。
➢c.这种缸的活塞推力为：
F3p(A1A2)4d2p1
返回时，如果回油压力p2 =0，则推力为
F 2 p 1 A 2 A 1 p 2 4 [ ( D 2 d 2 ) p 1 D 2 p 2 ] 4 d 2 p 1
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14/35
可见：
（1）F2=F3，差动液压缸可以实现活塞左右运 动时的推力相等，而且推力比非差动连接小。